Tugas Perencanaan Sheet Pile

TUGAS PERENCANAAN SHEET PILE

TUGAS PERENCANAAN SHEET PILE

1. a) Menghitung panjang D teoritis :

Diketahui :

Lapisan tanah I: sand

Data :

L1 =2.5m

=20

C =0

=16kN/m

Lapisan tanah II: sand

Data :

L2 =3m

=25

C =0

sat =20kN/m

Lapisan tanah III: sand

Data :

L3 =Dm

=30

C =0

sat =21kN/m

Penyelesaian :

Ka (1)=0.490291Kp (1)=2.039606729

Ka (2)=0.405859Kp (2)=2.463912811

Ka (3)=0.333333Kp (3)=3

'(1) = sat (lapisan 2) - wat

=10.19kN/m

'(2) = sat (lapisan 3) - wat

=11.19kN/m

p1 = x L1 x Ka (1)

=19.61162

p2 =p1 + ['(1) x L2 x Ka(2)]

=32.01872

L3 =p2

'(2) x [Kp (3) - Ka (3)]

=1.073013

P =2 p1. L1 + p1. L2 + 2 (p2 - p1).L2 + 2 p2. L3

=106.7312

z = ME =[2 p1. L1 (L3+L2+L1/3) + p1. L2 (L3+L2/2)+ 2 (p2 - p1).L2 (L3+L2/3)

P +2 p2. L3 (2L3/3)]/P

=323.659

106.7312

=3.032468

L4 L4 +1.54 L4 (L2+L3) - 3P[(L1+L2+L3)-(z)] =0

'(2) [Kp(3) -Ka(3)]

L4 + 6.28 L4 -35.77 = 0

maka :

L4 =2.1m

D teori =L3 + L4

=3.173013m

b) Menghitung D aktual jika terjadi penambahan panjang sebesar 30% :

penambahan 30%, maka panjang D aktual menjadi = 130 % panjang

sehingga :

D aktual =1.3 x D teoritis

=4.1249174m

2.a) Menghitung panjang D teoritis :

Diketahui :

Lapisan tanah 1: sand

Data :

L1 =5.5m

=20

C =0

=16kN/m


Data :

L2 =Dm

=30

C =0

sat =21kN/m

Penyelesaian :

Ka (1)=0.490291Kp (1)=2.039607

Ka (2)=0.333333Kp (2)=3

' = sat - watL3 =L. Ka

=11.19kN/mKp - Ka

p2 = x L2 x Ka (1)=0.6875m

=43.14557

p5 = . L. Kp + '. L3. (Kp - Ka)

=199.7766

P =2 p2. L + 2 p2. L3

=133.4816

z = L3 + L3

=2.520833

A1' =p5=6.686568

(Kp - Ka)

A2' =8 x P=35.74128

(Kp - Ka)

A3' =6P[2.z..(Kp - Ka) + p5)] =313.291

(Kp - Ka)

A4' =P (6.z.p5 + 4P)=528.7754

(Kp - Ka)

L4 + A1' L4 - A2' L4 - A3' L4 - A4' = 0

L4 + 6.69' L4 - 35.68 L4 - 313.29 L4 - 528.77 = 0

maka diperoleh :

L4 7.01422m

L4 7m

sehingga :

D teori =L3 + L4

=7.6875m

b) Menghitung D aktual apabila terjadi penambahan panjang sebesar 30%.


=9.99375m

3.a) Menghitung panjang D teoritis :

Diketahui :


Data :

L1 =2m

=18

C =0

=15.5kN/m


Data :

L2 =3.5m

=20

C =0

sat =20kN/m

Lapisan tanah III: clay

Data :

L3 =Dm

=0

C =15kN/m

sat =21kN/m

Penyelesaian :

Ka (1)=0.527864Kp (1)=1.894427

Ka (2)=0.490291Kp (2)=2.039607

' = sat - wat

=11.19kN/m

p1 = x L1 x Ka (1)

=16.36379

p2 =p1 + ['(1) x L2 x Ka(2)]

=35.56602

P =2 p1. L1 + p1. L2 + 2 (p2 - p1) L2

=104.5301

z = ME =[2 p1. L1 (L2+L1/3) + p1. L2 (L2/2)+ 2 (p2 - p1).L2 (L2/3)]/P

P

=1.96023m

D teoriD [4C - (.L1 + '. L2)] - 2 D.P1 - P1(P1 + 12.C.Z)

(.L1+'.L2)+2C

-6.665 D - 209.06 D - 494.54 = 0

maka diperoleh :

D 2.580325m

D 2.58m

D teori =2.58m



=3.354m

4.a) Menghitung panjang D teoritis

Diketahui :


Data :

L1 =5.5m

=18

C =0

=15.5kN/m

Lapisan tanah II: clay

Data :

L2 =Dm

=0

C =15

sat =21kN/m

Penyelesaian :

Ka (1)=0.527864Kp (1)=1.894427

p2 =.L.Ka =45.00041

p6 =4C - .L =-25.25

p7 =4C + .L =145.25

P1 =2 L.P2 =123.7511

D teori D (4C - .L) - 2.D.P1 - P1(P1 + 12.C.z) =0

.L + 2C

-25.25 D - 248.49 D - 489.7 = 0

maka diperoleh :

D teori 2.73m


D actual =1.3 x D teoritis

=3.6309m

5.Data-data pekerjaan

Karakteristik Tanah Lapisan 1

Berat Isi Tanah16.000 kN/m3

Berat isi Efektif Tanah6.000 kN/m3

Sudut geser dalam tanah20.000 derajat

Sudut geser dalam tanah0.349 radian

Kohesi Tanah0.000 kN/m2


Berat Isi Saturated Tanah20.000 kN/m3











Data-data Kondisi Muka Air Tanah

Posisi Rencana Angkur2.00m di bawah elevasi rencana dermaga

Kedalaman Muka Air tanah2.50m di bawah elevasi rencana dermaga

Jarak muka Air tanah ke rencana lokasi angkur-0.50m

Kedalaman sheet pile di atas muka tanah5.50m

Kedalaman sheet pile di bawah muka air tanah3.00m

Beban Permukaan Rencana0.00kN/m2

Analisis Gaya yang bekerja pada Sheet Pile

Koefisient Tekanan Tanah Aktif

Koefisient Tekanan Tanah Aktif, Ka10.491



Koefisient Tekanan Tanah Passip

Koefisient Tekanan Tanah Passip, Kp12.043



Kedalaman Pemancangan Sheet Pile3.77m

Faktor Keamanan panjang sheet pile1.50

Panjang Sheet Pile yang terpancang5.66m

Total Panjang Sheet Pile11.16m

1. Perhitungan Panjang Pemancangan Sheet Pile

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif ke titik ikat angker (A)

No. Besar Gaya Lengan Momen Momen Keterangan

terhadap A Terhadap A

(kN)(m)(kNm)

10.000.000.00

215.710.335.24

30.002.500.00

448.752.50121.88

518.281.0018.28

616.210.8914.35

7123.810.89109.57

897.280.8986.09

947.801.5172.33

Total427.75

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif



(kN)(m)(kNm)

1 281.88 1.51 426.58

Momen Aktif-Momen Pasif1.16kNm

Momen Aktif-Momen Pasif0.12t.m

Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d = 3.77 m

Faktor Keamanan yang diambil 1.50

Nilai yang dilaksanakan di lapangan 5.66 m

Total Kedalaman Sheet Pile 11.16 m

2. Penentuan Profil Baja Sheet Pile Yang akan digunakan

Tentukan Momen Maksimum yang akan bekerja dengan cara mengganti-ganti d

Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d =3.77 m

Momen Maksimum yang terjadi1.16kNm

Tegangan Ijin material Sheet Pile230.00mN/m2


Momen Kelembaman Sheet Pile0.000000506m3

Momen Kelembaman Sheet Pile0.51cm3

Pilih profil yang digunakan sehingga nilai W terpenuhi

3. Penentuan Diameter Baja Angkur

Perhitungan Gaya Tarik

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif terhadap titik B


terhadap B Terhadap B

(kN)(m)(kNm)

1 - 8.27 -

2 15.71 7.94 124.65

3 - 5.27 -

4 48.75 5.27 256.92

5 18.28 4.77 87.20

6 16.21 1.89 30.56

7 123.81 1.89 233.39

8 97.28 1.89 183.38

9 47.80 1.26 60.06

367.84 976.17

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif terhadap titik B



(kN)(m)(kNm)

1 281.88 1.26 354.23

Gaya Tarik (T) 7.27

Titik B = Titik ujung sheet pile sebelah bawah

Untuk kondisi pemasangan setiap jarak 2m

maka diperoleh rekapitulasi gaya dan momen sebagai berikut:



(kN)(m)(kNm)

735.69 1952.34




(kN)(m)(kNm)

1 563.77 708.47

2171 7.27 1243.17

1951.64

Selisih Gaya yang terjadi0.70kNm

Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 171.00 kN

Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 17,100.00 kg

Tegangan Ijin Angkur 1,000.00 kg/cm2

Luasan yang diinginkan 17.10 cm2

Diameter angkur 4.67 cm

Luasan Angkur 17.10 cm2

Dengan coba-coba diperoleh diameter 4.67 cm

Faktor keamanan untuk Diameter Angkur 1.50

Diameter yang digunakan 7.00 cm

4. Perencanaan Blok Angker

Posisi Kedalaman angkur 2.000 m di bawah elevasi rencana dermaga

Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 171.000 kN

Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 17.100 ton

Tinggi Angkur dari as 1.000 m

Total Panjang Angkur (h) 2.000 m

Total nilai H 3.000 m

Lebar Angkur, B 2.000 m

Tekanan Tanah Aktif pada dasar Plat 13.252 t/m2

Tekanan Tanah Passip pada dasar Plat 55.160 t/m2

Koefisient Tekanan Tanah diam, Ko 0.400

Koefisient Tekanan Tanah Aktif 0.491

Koefisient Tekanan Tanah Pasip 2.043

Berat Isi Tanah 6.000 kN/m3

Sudut Geser Dalam tanah 0.349 radian

Tangen sudut geser dalam tanah 0.364

Diasumsikan kondisi Plane Strain

Besar Gaya Tarik yang bekerja dihitung dengan menggunakan rumusan Teng (1962)

Komponen 1 83.817 ton



Total Gaya Tarik yang mampu dipikul 89.782 ton

Faktor keamanan terhadap Ankur 5.250

5. Penentuan Panjang Anchor

Sudut geser dalam tanah lapis 1 20.000 derajat

Sudut geser dalam tanah lapis 1 0.349



Sudut kelongsoran aktif yang terbentuk 32.500 derajat

Sudut aktif yang terbentuk 0.567

Posisi sheet pile 2.000 m di bawah permukaan tanah

Tinggi Sheet Pile 5.500 m dari permukaan tanah

Sheet pile yang tertanam 3.770 m

Tinggi untuk perhitungan bidang longsor 2.513 m

Tinggi bidang longsor 8.013 m

Panjang Bidang longsor 1 5.108 m


Total panjang angker, L 6.382 m

Faktor keamanan terhadap panjang sheet pile 1.500

Panjang Yang dilaksanakan 9.57 m dari ujung sheet pile

Jika ada penambahan kedalaman sebesar 30% dari panjang teoritis, maka total panjang perencanaan sheet pile adalah sebesar :Panjang Teoritis setelah penambahan 30% 4.90 m




6.Data-data pekerjaan


Berat Isi Tanah15.500 kN/m3

















Data-data Kondisi Muka Air Tanah

Posisi Rencana Angkur2.00m di bawah elevasi rencana dermaga

Kedalaman Muka Air tanah2.00m di bawah elevasi rencana dermaga

Jarak muka Air tanah ke rencana lokasi angkur0.00m

Kedalaman sheet pile di atas muka tanah5.50m

Kedalaman sheet pile di bawah muka air tanah3.50m

Beban Permukaan Rencana0.00kN/m2

Analisis Gaya yang bekerja pada Sheet Pile

Koefisient Tekanan Tanah Aktif




Koefisient Tekanan Tanah Passip




Kedalaman Pemancangan Sheet Pile2.54m

Faktor Keamanan panjang sheet pile1.50

Panjang Sheet Pile yang terpancang3.81m

Total Panjang Sheet Pile9.31m

1. Perhitungan Panjang Pemancangan Sheet Pile

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif ke titik ikat angker (A)



(kN)(m)(kNm)

10.000.000.00

216.380.335.46

30.002.750.00

434.362.7594.48

530.061.3340.08

613.970.273.77

755.880.2715.09

897.790.2726.40

9266.130.69184.52

Total369.80




(kN)(m)(kNm)

1 532.26 0.69 369.03

Momen Aktif-Momen Pasif0.77kNm

Momen Aktif-Momen Pasif0.08t.m

Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d = 2.54 m




2. Penentuan Profil Baja Sheet Pile Yang akan digunakan

Tentukan Momen Maksimum yang akan bekerja dengan cara mengganti-ganti d

Dengan Cara Coba-coba maka diperoleh nilai d =2.54 m

Momen Maksimum yang terjadi0.77kNm



Momen Kelembaman Sheet Pile0.0000003346m3

Momen Kelembaman Sheet Pile0.33cm3

Pilih profil yang digunakan sehingga nilai W terpenuhi

3. Penentuan Diameter Baja Angkur

Perhitungan Gaya Tarik

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah aktif terhadap titik B



(kN)(m)(kNm)

1 - 7.04 -

2 16.38 6.71 109.86

3 - 4.29 -

4 34.36 4.29 147.39

5 30.06 3.71 111.43

6 13.97 1.27 17.74

7 55.88 1.27 70.97

8 97.79 1.27 124.19

9 266.13 0.85 225.32

514.57 806.90

Gaya dan Momen yang bekerja akibat tekanan tanah Pasif terhadap titik B



(kN)(m)(kNm)

1 532.26 0.85 450.64

Gaya Tarik (T) 6.04

Titik B = Titik ujung sheet pile sebelah bawah

Untuk kondisi pemasangan setiap jarak 2m

maka diperoleh rekapitulasi gaya dan momen sebagai berikut:



(kN)(m)(kNm)

1,029.14 1613.80




(kN)(m)(kNm)

1 1,064.51 901.29

2117 6.04 706.68

1607.97

Selisih Gaya yang terjadi5.84kNm

Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 117.00 kN

Dengan cara coba-coba diperoleh nilai T 11,700.00 kg

Tegangan Ijin Angkur 1,000.00 kg/cm2

Luasan yang diinginkan 11.70 cm2

Diameter angkur 3.86 cm

Luasan Angkur 11.70 cm2

Dengan coba-coba diperoleh diameter 3.86 cm

Faktor keamanan untuk Diameter Angkur 1.50

Diameter yang digunakan 5.79 cm

4. Perencanaan Blok Angker

Posisi Kedalaman angkur 2.000 m di bawah elevasi rencana dermaga

Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 117.000 kN

Gaya yang akan ditahan oleh blok angkur 11.700 ton

Tinggi Angkur dari as 1.000 m

Total Panjang Angkur (h) 2.000 m

Total nilai H 3.000 m

Lebar Angkur, B 2.000 m

Tekanan Tanah Aktif pada dasar Plat 13.079 t/m2

Tekanan Tanah Passip pada dasar Plat 46.962 t/m2

Koefisient Tekanan Tanah diam, Ko 0.400

Koefisient Tekanan Tanah Aktif 0.528

Koefisient Tekanan Tanah Pasip 1.897

Berat Isi Tanah 5.500 kN/m3

Sudut Geser Dalam tanah 0.314 radian

Tangen sudut geser dalam tanah 0.325

Diasumsikan kondisi Plane Strain

Besar Gaya Tarik yang bekerja dihitung dengan menggunakan rumusan Teng (1962)




Total Gaya Tarik yang mampu dipikul 73.412 ton

Faktor keamanan terhadap Ankur 6.275

5. Penentuan Panjang Anchor





Sudut kelongsoran aktif yang terbentuk 35.000 derajat

Sudut aktif yang terbentuk 0.611

Posisi sheet pile 2.000 m di bawah permukaan tanah

Tinggi Sheet Pile 5.500 m dari permukaan tanah

Sheet pile yang tertanam 2.540 m

Tinggi untuk perhitungan bidang longsor 1.693 m

Tinggi bidang longsor 7.193 m



Total panjang angker, L 6.441 m

Faktor keamanan terhadap panjang sheet pile 1.500

Panjang Yang dilaksanakan 9.66 m dari ujung sheet pile

Jika ada penambahan kedalaman sebesar 30% dari panjang teoritis, maka total panjang perencanaan sheet pile adalah sebesar :Panjang Teoritis setelah penambahan 30%3.302 m

Faktor Keamanan yang diambil1.5

Nilai yang dilaksanakan di lapangan4.802 m

Total Kedalaman Sheet Pile10.302 m

Hal 17

Tugas Perencanaan Sheet Pile

Documents

Transcript of Tugas Perencanaan Sheet Pile